数列显示电路的设计Word格式.docx
- 文档编号:6724802
- 上传时间:2023-05-07
- 格式:DOCX
- 页数:16
- 大小:300.40KB
数列显示电路的设计Word格式.docx
《数列显示电路的设计Word格式.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《数列显示电路的设计Word格式.docx(16页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
2、打开电源电路能自动清零,从自然数列开始;
3、每个数字显示时间基本相同,且从0.5~2S连续可调。
三、设计要求
1.在选择器件时,应考虑成本。
2.根据技术指标通过分析计算确定电路形式和元器件参数。
3.画出电路原理图(元器件标准化,电路图规范化)。
四、实验要求
1.根据技术指标制定实验方案;
验证所设计的电路。
2.进行实验数据处理和分析。
五、推荐参考资料
1.沙占友,李学芝著.中外数字万用表电路原理与维修技术[M].北京:
人民邮电出版社,1993年
2.童诗白,华成英主编者.模拟电子技术基础[M].北京:
高等教育出版社,2006年
3.戴伏生主编.基础电子电路设计与实践[M].北京:
国防工业出版社,2002年
4.谭博学主编.集成电路原理与应用[M].北京:
电子工业出版社,2003年
六、按照要求撰写课程设计报告
成绩评定表:
序号
评定项目
评分成绩
1
设计方案正确,具有可行性,创新性(15分)
2
设计结果可信(例如:
系统分析、仿真结果)(15分)
3
态度认真,遵守纪律(15分)
4
设计报告的规范化、参考文献充分(不少于5篇)(35分)
5
答辩(30分)
总分
最终评定成绩(以优、良、中、及格、不及格评定)
指导教师签字:
年月日
一、概述
这个数列显示电路设计,就是通过一个七段数码显示出来。
运用计数器的不同功能和不同接法就可以实现不同的序列输出了。
为了实现显示器能够按照依次输出自然序列、奇数序列、偶数序列还有音乐序列。
为了实现这个循环输出的功能,在设计的时候还用到了一个移位寄存器,可以利用它的输出端来控制四个计数器的工作情况,可以让四个计数器依次工作,就可以达到要求的依次循环输出序列。
除此之外,还有一个部分就是脉冲的产生基于多谐振荡器可以产生方波,可以利用它来产生脉冲信号了。
而这个多谐振荡器是采用的555定时器来完成的。
整个电路的设计就是由这三部分连接在一起组成的。
二、方案论证
数列显示设计电路组成框图如图1所示,脉冲时钟信号输出高低电平,通过四个计数器依次计数,再由译码器译码,通过数码管显示出自然序列、奇数列、偶数列、音乐序列,序列循环的显示由计数器来控制,每一个序列循环完毕后,计数器会产生一个进位信号,使信号通过计数器进而使序列循环起来。
奇数列和偶数列的循环为自然序列和音乐序列的二分频,这样能做到每一次显示的时间相同。
图1设计电路方框图
三、电路设计
1.对应芯片清零端
要让四个数列依次循环则采用一个2线-4线译码器和一个四进制计数器。
用译码器的输出依次去控制芯片清零端,再通过一个四进制计数器去控制译码器输入,使其在四个输出间不断循环,而计数器的时钟脉冲通过每个芯片的进位端经过一四输入或门输出来控制。
用到的是芯片74HC390计数器和74HC139译码管。
其电路图如图2所示。
图2用译码器实现的循环电路
2.十进制自然序列显示电路
利用74LS160D计数器(十进制)来实现。
在脉冲信号的触发下,计数器的输出端的状态依次为0000->
0001->
0010->
0011->
0101->
0110->
0111->
1000->
1001,其序列显示电路图如图3所示。
图3自然显示电路原理图
3.奇数序列显示电路
将奇数1,3,5,7,9用8421BCD码分别表示为:
0001,0011,0101,0111,1001.可以发现最后一位都为1,因此在上述十进制自然序列的基础上将数码管的最低位接高电平就可以实现奇数列了。
其序列显示电路如图4所示。
图4奇数显示电路原理图
4.偶数序列显示电路
将偶数0,2,4,6,8用8421BCD码分别表示为0000,0010,0100,0110,1000.可以发现最后一位都为0,因此可以在十进制自然序列的基础上将数码管的最低位接低电平就可以实现偶数序列了。
其序列显示电路图如图5所示。
图5偶数显示电路原理图
5.音乐序列显示电路
音乐序列的特点是从0显示到7后再变为0,这里可以将数码管的最高位固定接低电平就可以实现了。
因为74LS160的输出端只有三个与数码管相接,当74LS160的输出为“1000”和“1001”时,由于数码管最高位是固定接低电平的,也就是数码管的输入端仍是“0000”,“0001”.这样数码管的显示就又变成0和1了。
其序列显示电路图如图6所示。
图6音乐序列显示电路图
74LS160D的功能表如表1所示:
表174LS160D引脚功能图
CLR
LOAD
ENP
ENT
CLK
A
B
C
D
QA
QB
QC
QD
RCO
×
POS
*1
Count
QA0
QB0
QC0
QD0
6.脉冲信号的产生
采用多谐振荡器,即在接通电源后,就能产生一定频率和一定幅值矩形波的自激振荡器。
电路图如图4所示。
图7脉冲信号产生电路图
7.二分频电路的设计
因为奇、偶数序列显示时间间隔是自然序列和音乐序列的2倍,为了实现显示数字时间间隔相等的要求,可以使用二分频电路,让自然序列和音乐序列的显示时间和奇偶电路显示时间相等。
JK触发器可以构成二分频电路。
将JK触发器的J、K端均接在高电平,则从输出端Q输出的是二分频后的事件脉冲,其时间间隔为原脉冲的2倍。
JK触发器的特性方程为:
Q*=JQ’+K’Q
(1)
其电路图如图8所示。
图8二分频电路
四、性能测试
1.脉冲产生电路的仿真
图9脉冲产生电路的仿真
2.二分频电路的仿真
图10二分频电路的仿真
五、结论
参考文献
[1]阎石编.数字电子技术基础[M].北京:
高等教育出版社.2006年
[2]谢自美主编.电子线路设计·
实验·
测试[M].北京:
华中理工大学出版社.2000年
[3]孙梅生等编著.电子技术基础课程设计[M].高等教育出版社.1989年
[4]谭博学主编.集成电路原理与应用[M].北京:
[5]夏路易主编.电路原理图与电路板设计教程[M].北京:
兵器工业出版社,2002年
[6]戴伏生主编.基础电子电路设计与实践[M].北京:
[7]薛文,华慧明编.新编实用电子技术[M].福建:
科学技术出版社,1999年
[8]刘泉主编.数字信号处理原理与实现[M].北京:
电子工业出版社,2005年
[9]沙占友著.中外数字万用表电路原理与维修技术[M].北京:
[10]康华光主编.电子技术基础数字部分[M].北京:
高等教育出版社,2000年
附录I总电路图
图11总电路设计图
附录II元器件清单
编号
名称
型号
数量
U1
多功能计数器
74HC390N
U2
2线-4线译码器
74HC139N
U3
JK触发器
74HC113D
U4–U7
计数器
74HC160N
U8-U11、U17
四输入或门
4072BP
6
U12-U15
非门
74HC05N
7
Al
555集成定时器
NE555
8
GND
接地端
GND
9
VCC
直流电源
5V
10
R1、R2
电阻
1K
11
C1
电容
0.1μF
12
C2
3μF
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 数列 显示 电路 设计